本文選題：合成孔徑雷達 + 極化　； 參考：《清華大學》2014年博士論文

【摘要】：極化合成孔徑雷達是極化、合成孔徑、雷達三大技術的結合，是遙感的重要手段。極化SAR圖像包含豐富的目標散射信息，如何充分利用這些信息是圖像解譯的關鍵。本文從四個方面對極化SAR目標散射特性進行了分析，，主要創(chuàng)新點如下： 1）通過提取最近的相干目標來對目標散射特性進行描述。從極化合成理論出發(fā)，定義了Kennaugh矩陣的范數(shù)。一個Kennaugh矩陣分解成兩部分之和。其中一部分對應于一個相干目標，另一部分是個剩余項，其Kennaugh矩陣的范數(shù)達到最小。從功率保持和極化特性保持兩方面，討論了所提取相干目標的性質(zhì)。 2）通過去定向操作對目標散射特性進行描述。定向角是極化SAR目標的一個重要參數(shù)，出于不同的應用背景，定向角有不同的定義方法。對8種定向角的不同定義進行了歸納總結，指出了其中的內(nèi)在聯(lián)系。討論了極化SAR圖像目標去定向的性質(zhì)。分析了去定向前和去定向后二次散射系數(shù)的變化趨勢。分別以這兩個指標對極化SAR數(shù)據(jù)進行分類比較，結果表明后者能較好地區(qū)分三種常見的散射目標。 3）利用相似性參數(shù)對目標散射特性進行描述。在艦船檢測中，通過計算目標與三種標準散射體之間的相似性參數(shù)，發(fā)現(xiàn)目標與雜波散射特性的差異。基于這種差異，對極化交叉熵的定義進行了改進。結合功率值，提出了功率極化交叉熵的概念。新參數(shù)能反映目標與雜波的功率、極化性質(zhì)的不同。實驗驗證了該參數(shù)用于CFAR艦船檢測的有效性。 4）提出了一種多波段聯(lián)合表征目標散射特性的方法。對不同波段相干矩陣進行了獨立性驗證，通過特征值分解的方法提取出主散射成份，對不同波段的散射相關進行估計，將多波段的相干矩陣映射成一個新矩陣。該矩陣可以描述目標在多波段下的散射特征。經(jīng)過Boxcar濾波，并對濾波后的數(shù)據(jù)進行Wishart監(jiān)督分類。實驗驗證了所提分類方法具有簡單易操作和準確率高等特點。
[Abstract]:Polarimetric synthetic Aperture Radar (ISAR) is an important means of remote sensing.Polarimetric SAR images contain abundant target scattering information, and how to make full use of these information is the key to image interpretation.In this paper, the scattering characteristics of polarized SAR targets are analyzed from four aspects. The main innovations are as follows:1) the scattering characteristics of the target are described by extracting the nearest coherent target.Based on polarization synthesis theory, the norm of Kennaugh matrix is defined.A Kennaugh matrix is decomposed into the sum of two parts.One part corresponds to a coherent target, the other is a residual term, and the norm of the Kennaugh matrix reaches the minimum.The properties of the extracted coherent targets are discussed in terms of power retention and polarization characteristic retention.2) the scattering characteristics of the target are described by the de-directional operation.Orientation angle is an important parameter of polarized SAR target.The different definitions of eight directional angles are summarized and their internal relations are pointed out.The properties of target de-orientation in polarized SAR images are discussed.The variation trend of the secondary scattering coefficient before and after de-orientation is analyzed.The polarimetric SAR data are classified and compared with each other, and the results show that the latter can distinguish three common scattering targets well.3) the scattering characteristics of the target are described by similarity parameters.In ship detection, by calculating the similarity parameters between target and three kinds of standard scatterers, the difference of scattering characteristics between target and clutter is found.Based on this difference, the definition of polarization cross-entropy is improved.Combined with the power value, the concept of cross-entropy of power polarization is proposed.The new parameters can reflect the difference of power and polarization between target and clutter.The effectiveness of this parameter in CFAR ship detection is verified by experiments.4) A multi-band joint method is proposed to characterize the scattering characteristics of the target.The independence of the coherent matrix in different bands is verified. The principal scattering component is extracted by eigenvalue decomposition, and the scattering correlation of different bands is estimated, and the multi-band coherent matrix is mapped to a new matrix.The matrix can describe the scattering characteristics of the target in multi-band.After Boxcar filtering, the filtered data are classified by Wishart.The experimental results show that the proposed classification method is simple and easy to operate and has high accuracy.
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN958

【參考文獻】

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本文編號：1746757